| 研究課題/領域番号 |
62460235
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
自然地理学
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
高山 茂美 筑波大学, 地球科学系, 教授 (20062797)
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| 研究分担者 |
伊勢屋 ふじこ 筑波大学, 地球科学系, 助手 (00193384)
眞板 秀二 筑波大学, 農林工学系, 講師 (50015864)
池田 宏 筑波大学, 地球科学系, 助教授 (20015986)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1989
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| キーワード | 混合砂礫 / 礫床河川 / 土砂移動 / 急勾配渓流 / 水路実験 / 堆積構造 / 分級 / 高流砂階 |
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| 研究概要 |
本研究は水路実験と実際河川の調査の両面から課題に取り組んだことを特徴としている。大井川支流の東河内沢を調査河川に選定し、分担者が現場で討論を行いながら共通認識に至った。そして、そこで問題となった混合砂礫の流送機構に関する具体的な課題を実験水路に出現させて、それを生じさせている成因を考察した。
東河内沢では1982年8月の豪雨によって最大8mの厚さで谷底の埋積が生じた。この時の堆積物の堆積構造をトレンチ発掘などによって詳細に観察し、また堆積段丘表面に残されている微地形を測定した。これらによって急勾配渓流での高流砂階条件下の土砂移動に関する原型のデ-タを得た。とりわけ、堆積物が基本的に細・粗の層状構造を持つこと、混合砂礫の流送時の垂直的・平面的分級が堆積構造の成因に強く関与していることが注目された。
水路実験では、幅の狭い直線水路、幅の制約のない平面水路、ダクト(閉管路)水路の3種類を駆使した。直線水路では、供給岩屑量の減少に対する河川の応答特性を調べた。その結果、砂礫の供給が減少した時、河川はまず粒子の粗粒化によってその減少を吸収してしまい、地形変化(勾配の減少)を起こさないこと、河床表面における砂礫の分級は供給岩屑量に支配されていることなどが明らかになった。東河内沢での堆積物調査によると、谷底で水流が自由に転流しながら同時に河床が上昇していくことが、渓流での土砂移動及びその堆積にはきわめて重要な条件であると考えられた。平面水路では転流の効果を調べた。礫ばかりが渋滞する礫州が生じて、そうでない部分に流れが集中するという一対の機構によって、細粒層と粗粒層の互層が生じることがわかった。また、混合砂礫の流送では、流送砂礫のすべてが地層中に保存されるわけではない。河床上昇速度(堆積速度)の遅速によって支配され、急激に堆積がおこる条件(場所)では粗粒物質が、緩慢な所では細粒物質が保存される傾向にあることが判明した。ダクト(閉管路)水路では、現実の流れのもとでは観察が不可能な、高流砂階での底面近傍での土砂移動をつぶさに観察し、流れによる砂礫の垂直的分級と、縦断的分級を明らかにした。
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